1.技術背景

無線協同代理技術指基於對目標場景狀態變化的協同感知而獲得觸發響應並進行智能決策，屬於藍奧聲核心技術--邊緣協同感知(EICS）技術的關鍵支撐性技術之一。該項技術涉及物聯網邊緣域的無線通信技術領域，具體主要涉及網絡服務節點與目標對象設備（及其群組）之間的無線通信方式及服務機製與流程。

物聯網及其相關無線通信技術是智能科技快速發展的重要支撐技術之一，由此帶來面向個人、家居和不同應用行業的各種智能硬件設備與智能服務系統產品創新的快速發展。對於不同智能應用場景，一個完整的物聯網系統通常需要解決六域問題（目標對象域、感知控製域、服務提供域、資源交換域、運維管控域、用戶域），其中由邊緣服務節點與其周邊的若幹目標對象設備（即網絡客戶端設備）所構成的具有動態信息交互特征的物聯網邊緣域，主要面向解決目標對象域和感知控製域的無線網絡通信及其信息交互的服務機製與流程問題。

按照無線通信節點拓撲與協議架構，就目前面向近距離、低功耗的物聯網無線技術，可將網絡服務節點與目標對象設備（即網絡客戶端設備）之間無線多點通信方式的網絡拓撲傳輸，分解歸結為無線定向廣播、無線多點連接與無線Mesh網絡幾種基本的類型。

與經典的互聯網及移動通訊網絡不同的是，物聯網邊緣域網絡及其服務節點所面向的目標對象設備並不僅僅包括像電腦與智能手機那樣支持標準無線網絡接入、具有較強資源能力、可安裝各種應用軟件的強智能終端設備，還包括具有更低成本、超低功耗、資源能力相對較弱的移動式或分布式的目標對象設備（如可穿戴設備、分布式傳感器、外圍執行設備等）。

物聯網邊緣域內設備之間網絡服務節點與目標對象設備之間的無線網絡通信方式，在很多情況下邊緣網絡的穩定性與互操作性顯得更為重要，而不需要大數據量寬帶通信；在網絡服務節點需要以“一對多”或“多對多”對於作為客戶端的目標對象設備進行並發服務時，除了動態接入網絡的互操作性問題，還需要追求硬件資源、功耗與瞬態響應效率之間的平衡，即一個或多個服務節點設備可同時為若幹處於低功耗待機狀態的目標對象設備或設備群組提供同步瞬態觸發以及並發數據傳輸的服務。

考慮到這些服務節點設備的動態接入性以及服務節點設備之間可替換服務的便利性，本專利通過構建物聯網邊緣域的協同代理網絡系統（簡稱“代理系統”），實現為若幹目標對象設備或設備群組提供協同代理服務。

物聯網邊緣域內具有相同或相互關聯的設備網絡屬性的多個協同代理節點，與周邊若幹被代理節點通過協同配網構成一個協同代理網絡系統。協同代理節點由上位協同代理節點或網絡系統主機（簡稱“系統主機”）所管理；服務節點設備可以通過對目標對象設備在不同信道或時隙內發送的無線信標進行無線掃描探測，可以在一個瞬間（極短的時間內）對周邊眾多的目標對象設備的狀態變量反饋進行監測收集；典型地，無線設備能夠以無線掃描探測方式獲得無線信標達到每秒幾十到幾百次。但是由於無線掃描探測需要占用較多的功耗與資源，在建立無線連接之前處於低功耗待機狀態的目標對象設備並不能以同樣的方式獲得來自服務節點設備的快速觸發響應與並發控製。

2.2藍奧聲無線協同代理技術針對現有類似技術存在的以下幾方面缺陷：

數據傳輸方向不對稱性；非同步數據傳輸效率低； 數據接收反饋監測效率偏低及無線接收端功耗偏高。

無線多點連接雖然可多點雙向無線數據傳輸、無線數據傳輸穩定、異步連接通信便利及安全性相對較高，但亦有一定的缺陷：如建立連接的響應時間較長，對環境及資源因素較敏感、無線信道資源占用較大，尤其當客戶端設備數量較多時，無線多點連接趨於穩定性變差、無線傳輸距離縮短及無線傳輸功耗增高。

無線Mesh網絡雖然安裝配置簡單，易於快速組網、無線傳輸路徑靈活、冗餘機製和通信負載平衡強及較低的無線傳輸功率，但亦有明顯的缺陷：如無線互操作兼容性差、無線通信延遲高，不同無線標準交叉覆蓋的協同性差，尤其對低功耗客戶端設備，並不適合作中繼節點，須解決待機功耗與觸發響應時間的平衡問題。

因此，如何解決目標對象設備與網絡服務節點的匹配接入及協同代理服務、解決基於動態接入網絡服務節點的自動優選、解決自動配網接入與解決網絡服務節點及路徑的優選成為亟待解決的技術問題。

2. 關於藍奧聲無線協同代理技術

2.1藍奧聲無線協同代理技術所解決的技術問題

該項技術要解決的技術問題在於如何解決目標對象設備與網絡服務節點的匹配接入及協同代理服務、解決基於動態接入網絡服務節點的自動優選、解決自動配網接入與解決網絡服務節點及路徑的優選。

2.2類似競爭技術的缺陷問題（→見前述）

3.技術解決方案

3.1概述

協同代理網絡系統中多個協同代理節點為物聯網邊緣域中的無線網絡服務節點，為周邊若幹作為目標對象設備的無線從端設備提供包括協同匹配接入和並發數據傳輸的協同代理服務；所述方法包括：當所述無線從端設備接收到至少一個所述協同代理節點發送的所述協同代理參數時，在符合預定的匹配屬性條件下，按照協同代理匹配優選規則向選定的所述協同代理節點發送匹配請求信號以獲取匹配應答信號；若所述無線從端設備接收到所述協同代理節點發送的所述匹配應答信號，所述無線從端設備與所述協同代理節點建立協同匹配狀態；在保持所述協同匹配狀態下，根據動態平衡優選的規則機製，所述協同代理節點和/或無線從端設備動態選擇合理的由若幹所述協同代理節點構成的協同代理網絡路徑進行無線數據傳輸。

3.2 主要技術特征

1)觸發信標：當所述協同代理節點收到來自所述無線從端設備發送的所述匹配請求信號時，在符合預定的匹配屬性條件時，向所述無線從端設備定向發送包含協同匹配參數的匹配應答信號；所述無線從端設備接收到所述協同代理節點發送的所述匹配應答信號時，基於其所包含的協同匹配參數，將相應的匹配核驗標識置入其設備狀態信標，所述無線從端設備與至少一個所述協同代理節點建立協同匹配狀態，即配網接入所述協同代理網絡系統。

2)觸發條件：所述動態平衡優選為根據動態無線數據傳輸需求和網絡資源占用情況，對所述協同代理網絡路徑進行平衡優選的機製，包括以下任一及組合：代理優選機製：優先選擇當前已經處於直接匹配的協同代理節點；若當前直接匹配的所述協同代理節點不可用或匹配效率較低時，按協同匹配代理切換進行處理；負荷平衡機製：優先選擇當前數據傳輸負荷較小的協同代理節點及協同代理網絡路徑；並發冗餘機製：在網絡節點資源不存在更高優先級占用的情況下，若可匹配的協同代理節點或可選擇的協同代理網絡路徑為多個時，采取並發冗餘方式為目標對象設備提供無線數據傳輸服務。

3)狀態等級：所述協同代理匹配優選為符合安全性關聯核驗的前提下，基於無線信號優選對所述協同代理節點及其隸屬的協同代理網絡系統進行優先的規則/機製；所述無線從端設備進入優選匹配狀態後，根據接收到的不同協同代理節點發送的的無線定向廣播信號，判斷與所述協同代理節點的匹配優先級，並根據所述匹配優先級選定某一協同代理網絡系統中的一個或多個協同代理節點建立協同匹配狀態。

4）觸發響應：當所述無線從端設備在指定的優選匹配時間內接收到多個符合所述安全性關聯核驗的協同代理節點時，所述無線信號優選包括基於對不同協同代理節點發送的無線定向廣播的信號接收質量進行比較的優選。

5)解析方式：當所述無線從端設備偵測到現場存在匹配用戶APP作為特殊的無線主端設備時，所述無線從端設備通過判斷接收到的所述匹配用戶APP和若幹協同代理節點所發送的協同代理參數之間協同一緻性以及附加的安全核驗條件，進行安全性關聯核驗。

6)狀態恢複：所述無線從端設備與所述協同代理節點在保持當前協同匹配狀態下，根據所述動態平衡優選的規則機製進行協同匹配代理切換：當所述無線從端設備與當前直接匹配的所述協同代理節點之間的數據傳輸效率較低時，通過與對其它非匹配的協同代理節點的接收信號質量的近期偵測值進行對比，在必要時按照協同代理匹配優選的條件規則，重新選擇當前與之協同匹配的協同代理節點，並相應地更改自身的設備狀態信標中的匹配核驗標識。

4.技術效果

4.1解決的技術問題

該項技術協同代理網絡系統為由多級的協同代理節點所構成網絡拓撲結構，其中部分或全部的所述協同代理節點既可作為上級代理節點的被代理節點，同時也可為下級協同代理節點與/或目標對象設備提供所述協同代理服務；基於若幹所述協同代理節點的動態平衡優選，構成對無線數據傳輸的所述協同代理網絡路徑。

4.2技術效果

該項技術通過協同代理網絡系統中多個協同代理節點為物聯網邊緣域中的網絡服務節點，為周邊若幹目標對象設備（作為被代理節點），提供包括協同匹配接入和並發數據傳輸的協同代理服務；以此解決目標對象設備與網絡服務節點的匹配接入及協同代理服務問題，為目標對象設備及其設備群組提供關聯一緻性的協同服務。通過無線從端設備（作為被代理節點）按照協同代理匹配優選的規則/機製（基於安全性關聯核驗的無線信號優選），向選定的協同代理節點發送匹配請求信號以獲取匹配應答信號；以此解決基於動態接入網絡服務節點的自動優選問題，在保證安全性的前提下快速與優選節點建立協同匹配。通過無線從端設備基於匹配應答信號所包含的協同匹配參數，與至少一個協同代理節點建立協同匹配狀態，即配網接入所述協同代理網絡系統；由此通過單點匹配應答信號就可實現多點協同匹配（避免重複匹配流程），從而解決自動配網接入，改善配網接入流程的便利性。通過在保持協同匹配狀態下，根據動態平衡優選機製，選擇合理的協同代理節點（作為網絡接入點）及協同代理網絡路徑進行無線數據傳輸；以此解決網絡服務節點及路徑的優選問題，提升無線網絡系統在一定通信負載能力下的健壯性與可靠性。